JP2007043115A - Semiconductor device and method for manufacturing same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device in which a barrier property is improved; a compact size, a thin shape, and lightweight are achieved; and flexibility is provided. <P>SOLUTION: By providing a stacked body including a plurality of transistors in a space between a pair of substrates, a semiconductor device is provided in which a harmful substance is prevented from entering and a barrier property is improved. In addition, by using a pair of substrates which are thin-filmed by performing grinding and polishing, a semiconductor device is provided in which a compact size, a thin shape, and lightweight are achieved. Further, a semiconductor device is provided in which flexibility is provided and a high-added value is achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置及びその作製方法に関する。半導体装置とは、トランジスタを含むものに相当する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof. A semiconductor device corresponds to a transistor including a transistor.

トランジスタを含む半導体装置の開発が進められている。このような半導体装置のうち、非接触でデータの送信と受信を行うことが可能な半導体装置の開発が活発に進められている。このような半導体装置は、RFID(Radio Frequency IDentification)、RFチップ、RFタグ、ICチップ、ICタグ、ICラベル、無線チップ、無線タグ、電子チップ、電子タグ、無線プロセッサ、無線メモリ等と呼ばれ(例えば、特許文献1参照)、既に一部の分野において、導入が開始されている。
特開2004−282050号公報
Development of semiconductor devices including transistors is in progress. Among such semiconductor devices, development of a semiconductor device capable of transmitting and receiving data in a contactless manner is being actively promoted. Such a semiconductor device is called an RFID (Radio Frequency IDentification), an RF chip, an RF tag, an IC chip, an IC tag, an IC label, a wireless chip, a wireless tag, an electronic chip, an electronic tag, a wireless processor, a wireless memory, or the like. (For example, refer to Patent Document 1), introduction has already begun in some fields.
JP 2004-282050 A

本発明は、バリア性を向上させることにより、信頼性を向上させた半導体装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which reliability is improved by improving barrier properties.

また、本発明は、小型化、薄型化、軽量化を実現することにより、高付加価値化を実現した半導体装置を提供することを課題とする。 Another object of the present invention is to provide a semiconductor device that realizes high added value by realizing miniaturization, thinning, and weight reduction.

さらに、本発明は、フレキシブル性をもたせることにより、高付加価値化を実現した半導体装置を提供することを課題とする。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device that realizes high added value by providing flexibility.

本発明は、一対の基板の内側の空間に複数のトランジスタを含む積層体を設けることを特徴とする。上記特徴により、有害な物質の侵入を抑制し、バリア性を向上させることができる。一対の基板は、外部から浸入する有害な物質の遮蔽に優れているために、バリア性を向上させることができる。また、バリア性を向上させることにより、信頼性を向上させることができる。 The present invention is characterized in that a stacked body including a plurality of transistors is provided in a space inside a pair of substrates. With the above characteristics, entry of harmful substances can be suppressed and barrier properties can be improved. Since the pair of substrates are excellent in shielding harmful substances that enter from the outside, the barrier property can be improved. Moreover, reliability can be improved by improving barrier property.

また本発明は、研削研磨を行うことによって薄型化(薄膜化)した一対の基板を用いることを特徴とする。上記特徴により、小型化、薄型化、軽量化を実現した半導体装置を提供することができる。 In addition, the present invention is characterized by using a pair of substrates that are thinned (thinned) by grinding and polishing. With the above characteristics, a semiconductor device that is reduced in size, thickness, and weight can be provided.

また本発明は、フレキシブル性をもたせることができ、高付加価値化を実現することができる。このようなフレキシブル性は、基板を薄膜化したことにより、実現した付加価値である。 In addition, the present invention can provide flexibility and realize high added value. Such flexibility is an added value realized by thinning the substrate.

本発明の半導体装置は、第1の基板上に設けられたトランジスタと、トランジスタ上に設けられた第1の絶縁層と、第1の絶縁層に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続された第1の導電層(ソース配線又はドレイン配線に相当)と、第1の導電層上に設けられた第2の絶縁層と、第2の絶縁層上に設けられた第2の基板とを有する。トランジスタは、半導体層、絶縁層(ゲート絶縁層に相当)及び導電層(ゲート電極に相当)と、を有する。 A semiconductor device of the present invention includes a transistor provided over a first substrate, a first insulating layer provided over the transistor, and an opening provided in the first insulating layer. Or a first conductive layer (corresponding to a source wiring or a drain wiring) electrically connected to the drain, a second insulating layer provided over the first conductive layer, and a second insulating layer. A second substrate. The transistor includes a semiconductor layer, an insulating layer (corresponding to a gate insulating layer), and a conductive layer (corresponding to a gate electrode).

本発明の半導体装置は、第1の基板上に設けられたトランジスタと、トランジスタ上に設けられた第1の絶縁層と、第1の絶縁層に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続された第1の導電層(ソース配線又はドレイン配線に相当)と、第1の導電層上に設けられた第2の絶縁層と、第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、第1の導電層に電気的に接続された第2の導電層と、第2の導電層上に設けられた第3の絶縁層と、第3の絶縁層上に設けられた第2の基板とを有する。トランジスタは、半導体層、絶縁層(ゲート絶縁層に相当)及び導電層(ゲート電極に相当)と、を有する。 A semiconductor device of the present invention includes a transistor provided over a first substrate, a first insulating layer provided over the transistor, and an opening provided in the first insulating layer. Alternatively, a first conductive layer (corresponding to a source wiring or a drain wiring) electrically connected to the drain, a second insulating layer provided on the first conductive layer, and a second insulating layer are provided. A second conductive layer electrically connected to the first conductive layer through the opening, a third insulating layer provided on the second conductive layer, and on the third insulating layer And a second substrate provided. The transistor includes a semiconductor layer, an insulating layer (corresponding to a gate insulating layer), and a conductive layer (corresponding to a gate electrode).

本発明の半導体装置は、第1の基板の一方の面上に設けられ、半導体層、第1の絶縁層及び第1の導電層を含むトランジスタと、トランジスタ上に設けられた第2の絶縁層と、第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続された第2の導電層と、第1の導電層又は第2の導電層と同じ層に設けられた第1の端子部と、第2の絶縁層と第2の導電層に設けられた第3の絶縁層と、第3の絶縁層上に設けられた第2の基板と、第3の基板と、第3の基板の一方の面上に設けられた第3の導電層と、第3の導電層と同じ層に設けられた第2の端子部と、第1の基板の他方の面上に設けられた第4の導電層とを有する。 A semiconductor device of the present invention is provided over one surface of a first substrate, and includes a transistor including a semiconductor layer, a first insulating layer, and a first conductive layer, and a second insulating layer provided over the transistor. And a second conductive layer electrically connected to the source or drain of the transistor through an opening provided in the second insulating layer, and the same layer as the first conductive layer or the second conductive layer A first terminal portion provided on the second insulating layer, a third insulating layer provided on the second insulating layer and the second conductive layer, a second substrate provided on the third insulating layer, 3 substrate, a third conductive layer provided on one surface of the third substrate, a second terminal portion provided in the same layer as the third conductive layer, and the other of the first substrate And a fourth conductive layer provided on the surface.

上記構成の半導体装置において、第4の導電層は、第1の基板と第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、第1の端子部に電気的に接続されている。第2の端子部は、異方性導電層とバンプの一方又は両方を介して、第4の導電層に電気的に接続されている。第1の基板の他方の面と第3の基板の一方の面は、対向するように設けられている。第1の端子部と第2の端子部は重なるように設けられている。 In the semiconductor device having the above structure, the fourth conductive layer is electrically connected to the first terminal portion through an opening provided in the first substrate and the second insulating layer. The second terminal portion is electrically connected to the fourth conductive layer through one or both of the anisotropic conductive layer and the bump. The other surface of the first substrate and the one surface of the third substrate are provided to face each other. The first terminal portion and the second terminal portion are provided so as to overlap each other.

本発明の半導体装置は、第1の基板上に設けられ、半導体層、第1の絶縁層及び第1の導電層を含むトランジスタと、トランジスタ上に設けられた第2の絶縁層と、第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続された第2の導電層と、第1の導電層又は第2の導電層と同じ層に設けられた第1の端子部と、第2の絶縁層と第2の導電層上に設けられた第3の絶縁層と、一方の面が第3の絶縁層に接するように設けられた第2の基板と、第3の基板と、第3の基板の一方の面上に設けられた第3の導電層と、第3の導電層と同じ層に設けられた第2の端子部と、第2の基板の他方の面上に設けられた第4の導電層を有する。 A semiconductor device of the present invention is provided over a first substrate and includes a transistor including a semiconductor layer, a first insulating layer, and a first conductive layer, a second insulating layer provided over the transistor, The second conductive layer electrically connected to the source or drain of the transistor through the opening provided in the insulating layer and the same layer as the first conductive layer or the second conductive layer The first terminal portion, the second insulating layer, the third insulating layer provided on the second conductive layer, and the second substrate provided so that one surface is in contact with the third insulating layer A third substrate; a third conductive layer provided on one surface of the third substrate; a second terminal portion provided in the same layer as the third conductive layer; A fourth conductive layer is provided on the other surface of the substrate.

上記構成の半導体装置において、第4の導電層は、第2の基板と第3の絶縁層に設けられた開口部を介して、第1の端子部に電気的に接続されている。また、第2の端子部は、異方性導電層とバンプの一方又は両方を介して、第4の導電層に電気的に接続されている。第2の基板の他方の面と第3の基板の一方の面は、対向するように設けられている。第1の端子部と第2の端子部は重なるように設けられている。 In the semiconductor device having the above structure, the fourth conductive layer is electrically connected to the first terminal portion through an opening provided in the second substrate and the third insulating layer. The second terminal portion is electrically connected to the fourth conductive layer via one or both of the anisotropic conductive layer and the bump. The other surface of the second substrate and the one surface of the third substrate are provided to face each other. The first terminal portion and the second terminal portion are provided so as to overlap each other.

また、上記構成の半導体装置において、第1の基板と第2の基板の各々は、ガラス基板である。また、第1の基板と第2の基板の各々の厚さは、100μm以下である。また、第1の基板と第2の基板の各々の厚さは、50μm以下である。また、第1の基板と第2の基板の各々の厚さは、2μm以上である。 In the semiconductor device having the above structure, each of the first substrate and the second substrate is a glass substrate. In addition, the thickness of each of the first substrate and the second substrate is 100 μm or less. In addition, the thickness of each of the first substrate and the second substrate is 50 μm or less. The thickness of each of the first substrate and the second substrate is 2 μm or more.

また、上記構成の半導体装置において、第1の基板と第2の基板との間に、シール材が設けられている。また、上記構成の半導体装置において、第1の基板と第2の基板の間に、スペーサーが設けられている。 In the semiconductor device having the above structure, a sealing material is provided between the first substrate and the second substrate. In the semiconductor device having the above structure, a spacer is provided between the first substrate and the second substrate.

本発明の半導体装置の作製方法は、第1の基板の一方の面上にトランジスタを形成する工程と、トランジスタ上に第1の絶縁層を形成する工程と、第1の絶縁層に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続された第1の導電層を形成する工程と、第1の導電層上に第2の絶縁層を形成する工程と、第2の絶縁層の表面と第2の基板の一方の面が接するように、第2の絶縁層上に第2の基板を設ける工程と、第1の基板の他方の面と第2の基板の他方の面を研削する工程と、研削した第1の基板の他方の面と第2の基板の他方の面を研磨する工程と、第1の基板、第1の絶縁層、第2の絶縁層及び第2の基板を切断して、第1の基板、トランジスタ及び第2の基板を含む積層体を形成する工程とを有する。 The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a transistor over one surface of a first substrate, a step of forming a first insulating layer over the transistor, and a first insulating layer. Forming a first conductive layer electrically connected to the source or drain of the transistor through the opening; forming a second insulating layer on the first conductive layer; A step of providing a second substrate on the second insulating layer so that the surface of the insulating layer and one surface of the second substrate are in contact with each other; the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate; Grinding the surface, polishing the other surface of the ground first substrate and the other surface of the second substrate, the first substrate, the first insulating layer, the second insulating layer, and the first And cutting the second substrate to form a stacked body including the first substrate, the transistor, and the second substrate.

また、上記工程に加えて、トランジスタとして、半導体層、絶縁層(ゲート絶縁層に相当)及び導電層(ゲート電極に相当)を形成する工程を有する。 In addition to the above steps, a transistor includes a step of forming a semiconductor layer, an insulating layer (corresponding to a gate insulating layer), and a conductive layer (corresponding to a gate electrode).

本発明の半導体装置の作製方法は、第1の基板の一方の面上にトランジスタを形成する工程と、トランジスタ上に第1の絶縁層を形成する工程と、第1の絶縁層に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続された第1の導電層を形成する工程と、第1の導電層上に第2の絶縁層を形成する工程と、第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、第1の導電層に電気的に接続された第2の導電層を形成する工程と、第2の導電層上に第3の絶縁層を形成する工程と、第3の絶縁層の表面と第2の基板の一方の面が接するように、第3の絶縁層上に第2の基板を設ける工程と、第1の基板の他方の面と第2の基板の他方の面の研削と研磨の一方又は両方を行う工程と、第1の基板、第1の絶縁層、第2の絶縁層、第3の絶縁層及び第2の基板を切断して、第1の基板、トランジスタ及び第2の基板を含む積層体を形成する工程と、を有する。 The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a transistor over one surface of a first substrate, a step of forming a first insulating layer over the transistor, and a first insulating layer. Forming a first conductive layer electrically connected to the source or drain of the transistor through the opening; forming a second insulating layer on the first conductive layer; Forming a second conductive layer electrically connected to the first conductive layer through an opening provided in the insulating layer; and forming a third insulating layer on the second conductive layer A step of providing a second substrate on the third insulating layer such that the surface of the third insulating layer and one surface of the second substrate are in contact with each other; A step of performing grinding or polishing of the other surface of the two substrates, a first substrate, a first insulating layer, and a second insulating layer By cutting the third insulating layer and a second substrate having a first substrate, forming a laminate comprising a transistor and a second substrate.

また、上記工程に加えて、トランジスタとして、半導体層、絶縁層(ゲート絶縁層に相当)及び導電層(ゲート電極に相当)を形成する工程を有する。 In addition to the above steps, a transistor includes a step of forming a semiconductor layer, an insulating layer (corresponding to a gate insulating layer), and a conductive layer (corresponding to a gate electrode).

本発明の半導体装置の作製方法は、第1の基板の一方の面上に、半導体層、第1の絶縁層及び第1の導電層を含むトランジスタを形成する工程と、トランジスタ上に第2の絶縁層を形成する工程と、第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続された第2の導電層と、第2の導電層と同じ層に設けられた第1の端子部を形成する工程と、第2の絶縁層、第2の導電層及び第1の端子部上に第3の絶縁層を形成する工程と、第3の絶縁層の表面と第2の基板の一方の面が接するように、第3の絶縁層上に第2の基板を設ける工程と、第1の基板の他方の面と第2の基板の他方の面の研削と研磨の一方又は両方を行う工程と、第1の基板の他方の面上に、第1の端子部と重なるような第3の導電層を形成する工程と、第3の導電層にレーザービームを照射して、第1の端子部が露出するような開口部を形成し、かつ、開口部に第3の導電層を充填させる工程と、第3の導電層と第2の端子部が電気的に接続されるように、第1の基板の他方の面と、第2の端子部と第4の導電層が設けられた第3の基板の一方の面とが向かい合うように、第3の基板を設ける工程と、を有する。 A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of forming a transistor including a semiconductor layer, a first insulating layer, and a first conductive layer over one surface of a first substrate, and a second step over the transistor. A step of forming an insulating layer; a second conductive layer electrically connected to a source or a drain of the transistor through an opening provided in the second insulating layer; and the same layer as the second conductive layer Forming a first terminal portion provided on the second insulating layer, forming a third insulating layer on the second insulating layer, the second conductive layer, and the first terminal portion; and a third insulating layer Providing a second substrate on the third insulating layer so that the surface of the first substrate and one surface of the second substrate are in contact with each other; and the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate A step of performing one or both of grinding and polishing, and a third conductive layer that overlaps the first terminal portion on the other surface of the first substrate. A step of irradiating the third conductive layer with a laser beam to form an opening that exposes the first terminal portion and filling the opening with the third conductive layer; The third surface provided with the other surface of the first substrate, the second terminal portion, and the fourth conductive layer so that the third conductive layer and the second terminal portion are electrically connected. And a step of providing a third substrate so that one surface of the substrate faces.

本発明の半導体装置の作製方法は、第1の基板の一方の面上に、半導体層、第1の絶縁層及び第1の導電層を含むトランジスタを形成する工程と、トランジスタ上に第2の絶縁層を形成する工程と、第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続された第2の導電層と、第2の導電層と同じ層に設けられた第1の端子部を形成する工程と、第2の絶縁層、第2の導電層及び第1の端子部上に第3の絶縁層を形成する工程と、第3の絶縁層の表面と第2の基板の一方の面が接するように、第3の絶縁層上に第2の基板を設ける工程と、第1の基板の他方の面と第2の基板の他方の面の研削と研磨の一方又は両方を行う工程と、第2の基板の他方の面上に、第1の端子部と重なるような第3の導電層を形成する工程と、第3の導電層にレーザービームを照射して、第1の端子部が露出するような開口部を形成し、かつ、開口部に第3の導電層が充填させる工程と、第3の導電層と第2の端子部が電気的に接続されるように、第2の基板の他方の面と、第2の端子部と第4の導電層が設けられた第3の基板の一方の面とが向かい合うように、第3の基板を設ける工程と、を有する。 A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of forming a transistor including a semiconductor layer, a first insulating layer, and a first conductive layer over one surface of a first substrate, and a second step over the transistor. A step of forming an insulating layer; a second conductive layer electrically connected to a source or a drain of the transistor through an opening provided in the second insulating layer; and the same layer as the second conductive layer Forming a first terminal portion provided on the second insulating layer, forming a third insulating layer on the second insulating layer, the second conductive layer, and the first terminal portion; and a third insulating layer Providing a second substrate on the third insulating layer so that the surface of the first substrate and one surface of the second substrate are in contact with each other; and the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate A step of performing one or both of grinding and polishing, and a third conductive layer overlapping the first terminal portion on the other surface of the second substrate. A step of irradiating the third conductive layer with a laser beam to form an opening that exposes the first terminal portion, and filling the opening with the third conductive layer; The third surface provided with the second surface of the second substrate, the second terminal portion, and the fourth conductive layer so that the third conductive layer and the second terminal portion are electrically connected. And a step of providing a third substrate so that one surface of the substrate faces.

上記の本発明の半導体装置の作製方法において、第1の基板と第2の基板の厚さが100μm以下になるまで、第1の基板の他方の面と第2の基板の他方の面を研削する。また、第1の基板と第2の基板の厚さが50μm以下になるまで、研削した第1の基板の他方の面と第2の基板の他方の面を研磨する。 In the above method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate are ground until the thickness of the first substrate and the second substrate becomes 100 μm or less. To do. Further, the other surface of the ground first substrate and the other surface of the second substrate are polished until the thickness of the first substrate and the second substrate becomes 50 μm or less.

本発明により、一対の基板の間の素子に対して、有害な物質の侵入を防止することが可能となり、素子の劣化や素子の破壊の発生を抑制することができる。従って、信頼性を向上させることができる。また、研削と研磨を行うことによって薄型化(薄膜化)した基板を用いるため、小型化、薄型化、軽量化を実現した半導体装置を提供することができる。また、薄型化(薄膜化)した基板を用いるために、フレキシブル性をもたせることができ、高付加価値化を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent entry of a harmful substance into an element between a pair of substrates, and it is possible to suppress element deterioration and element destruction. Therefore, reliability can be improved. In addition, since a thinned (thinned) substrate is used by grinding and polishing, a semiconductor device that is reduced in size, thickness, and weight can be provided. In addition, since a thinned (thinned) substrate is used, flexibility can be provided and high added value can be realized.

本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in the structures of the present invention described below, the same reference numerals are used in common in different drawings.

(実施の形態1)
本発明の半導体装置について、図1、2、3(A)の断面図と、図3(B)、(C)の上面図を参照して説明する。図1、2(A)は図3(B)の上面図、図2(B)は図3(C)の上面図の点Aから点Cの断面図に相当する。
(Embodiment 1)
A semiconductor device of the present invention will be described with reference to cross-sectional views of FIGS. 1, 2, and 3A and top views of FIGS. FIGS. 1 and 2A correspond to a top view of FIG. 3B, and FIG. 2B corresponds to a cross-sectional view from point A to point C in the top view of FIG.

まず、基板10の一方の面上に、絶縁層11を形成する(図1参照)。基板10は、ガラス基板、プラスチック基板、シリコン基板、石英基板等に相当する。好適には、基板10として、ガラス基板やプラスチック基板を用いるとよい。ガラス基板やプラスチック基板は、1辺が1メートル以上のものを作成することが容易であり、また、四角形状等の所望の形状のものを作成することが容易であるからである。そのため、例えば、四角形状で、1辺が1メートル以上のガラス基板やプラスチック基板を用いると、生産性を大幅に向上させることができる。このような利点は、円形で、最大で直径が30センチ程度のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。 First, the insulating layer 11 is formed on one surface of the substrate 10 (see FIG. 1). The substrate 10 corresponds to a glass substrate, a plastic substrate, a silicon substrate, a quartz substrate, or the like. Preferably, a glass substrate or a plastic substrate is used as the substrate 10. This is because it is easy to produce a glass substrate or a plastic substrate having a side of 1 meter or more, and it is easy to produce a substrate having a desired shape such as a square shape. Therefore, for example, when a glass substrate or a plastic substrate having a square shape and one side of 1 meter or more is used, productivity can be significantly improved. Such an advantage is a great advantage as compared with the case of using a circular silicon substrate having a diameter of about 30 cm at the maximum.

なお、基板10の一方の面上のみ、または基板10の全体に、バリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、Al、MgO、SiO、SiOx(xは0以上)、Al、SiNx(xは0以上)、SiOxNy(x、yは0以上)などを用いるとよい。バリア膜を設けることにより、基板10が含む有害な物質の拡散を防止することができる。また、プラスチック基板を用いる際は、ガラスとプラスチックを混合した材料を用いた基板を用いるか、または、ガラスからなる層とプラスチックからなる層が積層された基板を用いるとよい。 Note that a barrier film may be provided only on one surface of the substrate 10 or on the entire substrate 10. As the barrier film, Al 2 O 3 , MgO, SiO 2 , SiOx (x is 0 or more), Al, SiNx (x is 0 or more), SiOxNy (x, y is 0 or more), or the like may be used. By providing the barrier film, diffusion of harmful substances included in the substrate 10 can be prevented. When a plastic substrate is used, a substrate using a material in which glass and plastic are mixed may be used, or a substrate in which a layer made of glass and a layer made of plastic are stacked may be used.

絶縁層11は、プラズマCVD法やスパッタリング法等により、珪素の酸化物、珪素の窒化物、窒素を含む珪素の酸化物、酸素を含む珪素の窒化物などを形成する。絶縁層11は、基板10からの不純物元素が上層に侵入してしまうことを防止する役目を担う。絶縁層11は、必要がなければ、形成しなくてもよい。 The insulating layer 11 is formed of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxide containing nitrogen, silicon nitride containing oxygen, or the like by plasma CVD, sputtering, or the like. The insulating layer 11 serves to prevent the impurity element from the substrate 10 from entering the upper layer. The insulating layer 11 may not be formed if it is not necessary.

次に、絶縁層11上に複数のトランジスタ14を形成する。ここでは、複数のトランジスタ14として、複数の薄膜トランジスタ(Thin film transistor)を形成する。複数のトランジスタ14の各々は、半導体層50、ゲート絶縁層(絶縁層ともいう)51、ゲート(ゲート電極ともいう)である導電層52を有する。半導体層50は、ソース(ソース電極、ソース領域ともいう)又はドレイン(ドレイン電極、ドレイン領域ともいう)として機能する不純物領域53、55と、チャネル形成領域54を有する。不純物領域53、55には、N型又はP型を付与する不純物元素が添加されている。具体的には、N型を付与する不純物元素(例えばリン(P)、砒素(As))、P型を付与する不純物元素(例えば、ボロン(B))が添加されている。不純物領域55は、LDD(Lightly Doped Drain)領域である。 Next, a plurality of transistors 14 are formed over the insulating layer 11. Here, a plurality of thin film transistors are formed as the plurality of transistors 14. Each of the plurality of transistors 14 includes a semiconductor layer 50, a gate insulating layer (also referred to as an insulating layer) 51, and a conductive layer 52 that is a gate (also referred to as a gate electrode). The semiconductor layer 50 includes impurity regions 53 and 55 that function as a source (also referred to as a source electrode or a source region) or a drain (also referred to as a drain electrode or a drain region), and a channel formation region 54. An impurity element imparting N-type or P-type is added to the impurity regions 53 and 55. Specifically, an impurity element imparting N-type (for example, phosphorus (P) or arsenic (As)) and an impurity element imparting P-type (for example, boron (B)) are added. The impurity region 55 is an LDD (Lightly Doped Drain) region.

また、図示する構成では、複数のトランジスタ14の各々は、導電層52の側面に接するように設けられたサイドウォール44を有する。サイドウォール44は、LDD領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いられる。複数のトランジスタ14の各々は、半導体層50上にゲート絶縁層51が設けられ、ゲート絶縁層51上に導電層52が設けられたトップゲート型、導電層52上にゲート絶縁層51が設けられ、ゲート絶縁層51上に半導体層50が設けられたボトムゲート型のどちらのタイプでもよい。また、複数のトランジスタ14の各々は、2つ以上のゲート電極と、2つ以上のチャネル形成領域をもつマルチゲート構造のトランジスタであってもよい。 In the illustrated configuration, each of the plurality of transistors 14 has a sidewall 44 provided so as to be in contact with the side surface of the conductive layer 52. The sidewall 44 is used as a mask for doping when forming the LDD region. In each of the plurality of transistors 14, a gate insulating layer 51 is provided on the semiconductor layer 50, a top gate type in which a conductive layer 52 is provided on the gate insulating layer 51, and a gate insulating layer 51 is provided on the conductive layer 52. The bottom gate type in which the semiconductor layer 50 is provided on the gate insulating layer 51 may be used. Each of the plurality of transistors 14 may be a multi-gate transistor having two or more gate electrodes and two or more channel formation regions.

また、図示する構成では、複数のトランジスタ14のみを形成しているが、本発明はこの構成に制約されない。基板10上に設けられる素子は、半導体装置の用途によって適宜調整するとよい。例えば、非接触でデータを送受信する機能を有する場合、基板10上に複数のトランジスタのみ、又は基板10上に複数のトランジスタとアンテナとして機能する導電層を形成するとよい。また、データを記憶する機能を有する場合、基板10上に複数のトランジスタと複数の記憶素子(例えば、トランジスタ、メモリトランジスタ等)も形成するとよい。また、回路を制御する機能や信号を生成する機能等を有する場合(例えば、CPU、信号生成回路等)、基板10上に複数のトランジスタを形成するとよい。また、上記以外にも、必要に応じて、抵抗素子(抵抗)や容量素子(容量)などの他の素子を形成するとよい。 In the illustrated configuration, only the plurality of transistors 14 are formed, but the present invention is not limited to this configuration. Elements provided over the substrate 10 may be appropriately adjusted depending on the use of the semiconductor device. For example, in the case of having a function of transmitting and receiving data without contact, only a plurality of transistors may be formed over the substrate 10 or a plurality of transistors and a conductive layer functioning as an antenna may be formed over the substrate 10. In addition, in the case of having a function of storing data, a plurality of transistors and a plurality of storage elements (eg, transistors and memory transistors) may be formed over the substrate 10. In the case where the circuit has a function of controlling a circuit, a function of generating a signal, or the like (for example, a CPU or a signal generation circuit), a plurality of transistors may be formed over the substrate 10. In addition to the above, other elements such as a resistance element (resistance) and a capacitance element (capacitance) may be formed as necessary.

次に、複数のトランジスタ14上に絶縁層15〜17を形成する。絶縁層15〜17は、プラズマCVD法、スパッタリング法、SOG(スピン オン グラス)法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等を用いて、珪素の酸化物、珪素の窒化物、樹脂(ポリイミド、アクリル、エポキシ)等を用いて形成する。また、絶縁層15〜17は、シロキサンを用いて形成する。シロキサンは、例えば、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)、フルオロ基、又は、少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基を用いたものである。なお、上記の構成では、複数のトランジスタ14上に3層の絶縁層(絶縁層15〜17)を形成しているが、本発明はこの構成に制約されない。複数のトランジスタ14上に積層される絶縁層の数は特に制約されない。 Next, insulating layers 15 to 17 are formed over the plurality of transistors 14. The insulating layers 15 to 17 are formed by using a plasma CVD method, a sputtering method, an SOG (spin on glass) method, a droplet discharge method, a screen printing method, or the like, using silicon oxide, silicon nitride, resin (polyimide, acrylic , Epoxy) or the like. The insulating layers 15 to 17 are formed using siloxane. Siloxane has, for example, a skeletal structure composed of a bond of silicon and oxygen, and the substituent has an organic group containing at least hydrogen (for example, an alkyl group or aromatic hydrocarbon), a fluoro group, or an organic group containing at least hydrogen. And a fluoro group. In the above configuration, three insulating layers (insulating layers 15 to 17) are formed over the plurality of transistors 14, but the present invention is not limited to this configuration. The number of insulating layers stacked on the plurality of transistors 14 is not particularly limited.

次に、絶縁層15〜17に開口部を形成して、複数のトランジスタ14の各々のソース又はドレインに接続された導電層18〜25を形成する。導電層18〜25は、プラズマCVD法やスパッタリング法等により、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)等から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。導電層18〜25は、ソース配線又はドレイン配線として機能する。 Next, openings are formed in the insulating layers 15 to 17, and conductive layers 18 to 25 connected to the sources or drains of the plurality of transistors 14 are formed. The conductive layers 18 to 25 are made of an element selected from titanium (Ti), aluminum (Al), or the like by plasma CVD or sputtering, or an alloy material or compound material containing these elements as a main component. Or it forms by lamination. The conductive layers 18 to 25 function as source wirings or drain wirings.

次に、絶縁層17と導電層18〜25上に、絶縁層28を形成する。絶縁層28は、樹脂等により形成する。 Next, the insulating layer 28 is formed on the insulating layer 17 and the conductive layers 18 to 25. The insulating layer 28 is formed from a resin or the like.

次に、絶縁層28に開口部を形成して、導電層19、20、23、24に接続された導電層31〜34を形成する。導電層31〜34は、アンテナとして機能する。なお、アンテナとして機能する導電層は、導電層31〜34と同じ層に設けず、ゲートである導電層52と同じ層、又は、ソース配線又はドレイン配線である導電層18〜25と同じ層に設けてもよい。そして、そのような場合には、導電層31〜34を形成しなくてもよい。また、アンテナとして機能する導電層は、複数の層(例えば、導電層52と同じ層、導電層18〜25と同じ層、導電層31〜34と同じ層から選択された複数の層)に設けてもよい。なお、第1の層と第2の層が同じ層に設けられてるとは、第1の層が第2の層と同じ層上に設けられていることに相当する。 Next, an opening is formed in the insulating layer 28 to form conductive layers 31 to 34 connected to the conductive layers 19, 20, 23, and 24. The conductive layers 31 to 34 function as an antenna. Note that the conductive layer functioning as an antenna is not provided in the same layer as the conductive layers 31 to 34, but in the same layer as the conductive layer 52 which is a gate, or the same layers as the conductive layers 18 to 25 which are source wirings or drain wirings. It may be provided. In such a case, the conductive layers 31 to 34 need not be formed. The conductive layer functioning as an antenna is provided in a plurality of layers (for example, a plurality of layers selected from the same layer as the conductive layer 52, the same layer as the conductive layers 18 to 25, and the same layer as the conductive layers 31 to 34). May be. Note that that the first layer and the second layer are provided in the same layer corresponds to the first layer being provided on the same layer as the second layer.

次に、絶縁層28と導電層31〜34上に、絶縁層35を形成する。絶縁層35は、プラズマCVD法、スパッタリング法等を用いて、珪素の酸化物、珪素の窒化物により形成する。 Next, the insulating layer 35 is formed on the insulating layer 28 and the conductive layers 31 to 34. The insulating layer 35 is formed of silicon oxide or silicon nitride by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like.

次に、シール材36を形成する(図1、図3(B)参照)。シール材36は、スクリーン印刷又はディスペンサーによる描画等の方法を用いて、所定の箇所に、選択的に形成する。シール材36は、多くの場合において、長方形をした額縁状に形成する。シール材36は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、酢酸ビニル樹脂系接着剤、ビニル共重合樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ゴム系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等の接着剤を用いて形成する。なお、これらの材料にスペーサーを混在させた材料を、シール材36として用いてもよい。 Next, the sealing material 36 is formed (see FIGS. 1 and 3B). The sealing material 36 is selectively formed at a predetermined location by using a method such as screen printing or drawing with a dispenser. In many cases, the sealing material 36 is formed in a rectangular frame shape. The sealing material 36 is a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, a vinyl acetate resin adhesive, a vinyl copolymer resin adhesive, an epoxy resin adhesive, a urethane resin adhesive, a rubber adhesive, an acrylic resin adhesive. It is formed using an adhesive such as. A material in which a spacer is mixed in these materials may be used as the sealing material 36.

また、上記の接着剤の材料に、ファイバーを混ぜた材料を、シール材36として用いてもよい。シール材36は、トランジスタなどの素子と重ならないように形成する。 Further, a material obtained by mixing fibers with the above adhesive material may be used as the sealing material 36. The sealing material 36 is formed so as not to overlap with an element such as a transistor.

次に、シール材36の間に、絶縁層37とスペーサー38を形成する。絶縁層37は、スクリーン印刷法等を用いて、樹脂、接着剤などにより形成する。絶縁層37を接着剤により形成する場合は、シール材36を設けなくてもよい。また、スペーサー38は、ビーズ状、ファイバー状等の形状であり、また、樹脂やシリカなどの材料からなる。また、スペーサー38は、フォトリソグラフィ法を用いて形成された絶縁層などを用いてもよい。 Next, an insulating layer 37 and a spacer 38 are formed between the sealing materials 36. The insulating layer 37 is formed of a resin, an adhesive, or the like using a screen printing method or the like. When the insulating layer 37 is formed with an adhesive, the sealing material 36 is not necessarily provided. The spacer 38 has a shape such as a bead shape or a fiber shape, and is made of a material such as resin or silica. The spacer 38 may be an insulating layer formed using a photolithography method.

フォトリソグラフィ法を用いてスペーサー38を形成する場合、感光性アクリルなどの有機絶縁性材料を、パターン加工して形成する。この方法によると、所望の箇所にスペーサー38を設けることができる。シール材36とスペーサー38の一方又は両方は、基板10と基板39の間の間隔を保つ役目を担う。従って、基板10と基板39の間の間隔を保つことができれば、シール材36やスペーサー38の一方又は両方は設けなくてもよい。図3(B)では、シール材36とスペーサー38と絶縁層37を図示する。 When the spacer 38 is formed by using a photolithography method, an organic insulating material such as photosensitive acrylic is formed by pattern processing. According to this method, the spacer 38 can be provided at a desired location. One or both of the sealing material 36 and the spacer 38 serve to maintain a distance between the substrate 10 and the substrate 39. Therefore, if the distance between the substrate 10 and the substrate 39 can be maintained, one or both of the sealing material 36 and the spacer 38 may not be provided. In FIG. 3B, a sealing material 36, a spacer 38, and an insulating layer 37 are illustrated.

次に、絶縁層37とスペーサー38上に基板39を設ける。基板39は、基板10と異なる材質からなるものでもよい。例えば、基板10はガラス基板であり、基板39はプラスチック基板であってもよい。その後、必要に応じて、シール材36を用いて、基板10と基板39とを貼り合わせる。この際、必要に応じて、圧着機等により、加圧処理と加熱処理の一方又は両方を行う。 Next, a substrate 39 is provided on the insulating layer 37 and the spacer 38. The substrate 39 may be made of a material different from that of the substrate 10. For example, the substrate 10 may be a glass substrate and the substrate 39 may be a plastic substrate. Thereafter, the substrate 10 and the substrate 39 are bonded together using the sealing material 36 as necessary. At this time, if necessary, one or both of the pressure treatment and the heat treatment are performed by a crimping machine or the like.

なお、基板39の一方の面上のみ、または基板39の全体に、バリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、Al、MgO、SiO、SiOx(xは0以上)、Al、SiNx(xは0以上)、SiOxNy(x、yは0以上)などを用いるとよい。バリア膜を設けることにより、基板39が含む有害な物質の拡散を防止することができる。また、絶縁層37は、一対の基板を貼り合わせた後に、真空注入法により、一対の基板の内部に注入してもよい。 Note that a barrier film may be provided only on one surface of the substrate 39 or on the entire substrate 39. As the barrier film, Al 2 O 3 , MgO, SiO 2 , SiOx (x is 0 or more), Al, SiNx (x is 0 or more), SiOxNy (x, y is 0 or more), or the like may be used. By providing the barrier film, diffusion of harmful substances included in the substrate 39 can be prevented. The insulating layer 37 may be injected into the pair of substrates by a vacuum injection method after the pair of substrates are bonded to each other.

次に、研削手段により、基板10の他方の面と、基板39の他方の面を研削する(図2(A)参照)。好適には、基板10、39の厚さが100μm以下となるまで研削する。研削工程では、基板10、39が固定されたステージと研削手段の一方又は両方を回転させて、基板10と基板39の表面を研削する。研削手段とは、例えば、砥ぎ磨く石に相当する。 Next, the other surface of the substrate 10 and the other surface of the substrate 39 are ground by a grinding means (see FIG. 2A). Preferably, grinding is performed until the thickness of the substrates 10 and 39 becomes 100 μm or less. In the grinding process, one or both of the stage to which the substrates 10 and 39 are fixed and the grinding means are rotated to grind the surfaces of the substrate 10 and the substrate 39. The grinding means corresponds to, for example, a stone to be polished.

次に、研磨手段により、研削した基板10の他方の面と、基板39の他方の面を研磨する。好適には、基板10、39の厚さが2μm以上50μm以下、好適には4μm以上20μm以下、例えば5μm以下となるまで研磨する。この研磨工程も、上記の研削工程と同様に、基板10、39が固定されたステージと研磨手段の一方又は両方を回転させて、基板10と基板39の表面を研磨する。研磨手段とは、例えば、砥ぎ磨ぐ石、研磨パッド、研磨砥粒(例えば酸化セリウム等)に相当する。なお、研削工程と研磨工程の後は、必要に応じて、ゴミを除去するための洗浄工程、乾燥工程の一方又は両方を行う。 Next, the other surface of the ground substrate 10 and the other surface of the substrate 39 are polished by a polishing means. Preferably, polishing is performed until the thickness of the substrates 10 and 39 is 2 μm or more and 50 μm or less, preferably 4 μm or more and 20 μm or less, for example, 5 μm or less. In this polishing process, similarly to the above grinding process, one or both of the stage to which the substrates 10 and 39 are fixed and the polishing means are rotated to polish the surfaces of the substrate 10 and the substrate 39. The polishing means corresponds to, for example, a grinding stone, a polishing pad, and polishing abrasive grains (for example, cerium oxide). In addition, after the grinding process and the polishing process, one or both of a cleaning process and a drying process for removing dust are performed as necessary.

また、研磨後の基板10、39の厚さは、研削工程と研磨工程に必要な時間、後に行う切断工程に必要な時間、半導体装置の用途、その用途に必要な強度などを考慮して、適宜決めるとよい。例えば、研削工程と研磨工程の時間を短くすることにより生産性を向上させる場合は、研磨後の基板10、39の厚さは50μm程度にするとよい。また、後に行う切断工程に必要な時間を短くすることにより生産性を向上させる場合、研磨後の基板10、39の厚さは、2μm以上20μm以下とするとよい。また、半導体装置を薄い物品に貼り付けたり、埋め込んだりする場合、研磨後の基板10、39の厚さは2μm以上20μm以下とするとよい。 In addition, the thicknesses of the substrates 10 and 39 after polishing are determined in consideration of the time required for the grinding process and the polishing process, the time required for the subsequent cutting process, the use of the semiconductor device, the strength required for the use, etc. It is good to decide appropriately. For example, when improving the productivity by shortening the time of the grinding process and the polishing process, the thickness of the substrates 10 and 39 after polishing is preferably about 50 μm. In addition, in the case where productivity is improved by shortening the time required for the cutting process performed later, the thickness of the polished substrates 10 and 39 is preferably 2 μm or more and 20 μm or less. When the semiconductor device is attached to a thin article or embedded, the thickness of the polished substrates 10 and 39 is preferably 2 μm or more and 20 μm or less.

なお、上記の工程では、研削と研磨の両方の工程を行っているが、研削工程のみ又は研磨工程のみで、所望の厚さにすることができるならば、研削工程のみ又は研磨工程のみを行うとよい。 In the above process, both the grinding process and the polishing process are performed. However, if the desired thickness can be obtained only by the grinding process or the polishing process, only the grinding process or only the polishing process is performed. Good.

次に、基板10、絶縁層11、15〜17、28、35、シール材36、基板39を切断する(図2(B)、図3(C)参照)。そうすると、基板10、複数のトランジスタ12及び基板39、または、基板10、複数のトランジスタ13及び基板39を有する半導体装置が完成する。切断には、レーザー照射装置、ダイシング装置、スクライブ装置等を用いる。 Next, the substrate 10, the insulating layers 11, 15 to 17, 28, 35, the sealing material 36, and the substrate 39 are cut (see FIGS. 2B and 3C). Then, a semiconductor device including the substrate 10, the plurality of transistors 12 and the substrate 39, or the substrate 10, the plurality of transistors 13 and the substrate 39 is completed. For the cutting, a laser irradiation device, a dicing device, a scribe device or the like is used.

なお、上記の切断工程(分断工程)において、レーザー照射装置、ダイシング装置のどちらの装置を用いてもよいが、好ましくは、半導体装置のサイズによって、使う装置を分けるとよい。多くの場合において、レーザー照射装置は、微小なサイズに切断することができる。よって、小型のサイズの半導体装置には、レーザー照射装置を用いるとよく、中型、大型のサイズの半導体装置には、ダイシング装置を用いるとよい。 In the above cutting step (cutting step), either a laser irradiation device or a dicing device may be used. Preferably, the device to be used is divided according to the size of the semiconductor device. In many cases, the laser irradiation apparatus can be cut into minute sizes. Therefore, a laser irradiation device is preferably used for a small size semiconductor device, and a dicing device is preferably used for a medium size or large size semiconductor device.

なお、この切断工程では、好ましくは、レーザー照射装置を用いるとよい。レーザーは、レーザー媒質、励起源、共振器により構成されている。レーザーは、媒質により分類すると、気体レーザー、液体レーザー、固体レーザーがあり、発振の特徴により分類すると、自由電子レーザー、半導体レーザー、X線レーザーがあるが、本発明では、いずれのレーザーを用いてもよい。好ましくは、気体レーザー又は固体レーザーを用いるとよく、さらに好ましくは固体レーザーを用いるとよい。 In this cutting step, a laser irradiation device is preferably used. The laser is composed of a laser medium, an excitation source, and a resonator. Lasers are classified into gas lasers, liquid lasers, and solid-state lasers according to the medium. Free lasers, semiconductor lasers, and X-ray lasers are classified according to the characteristics of oscillation. In the present invention, any laser is used. Also good. A gas laser or a solid laser is preferably used, and a solid laser is more preferably used.

気体レーザーは、ヘリウムネオンレーザー、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、アルゴンイオンレーザーがある。エキシマレーザーは、希ガスエキシマレーザー、希ガスハライドエキシマレーザーがある。希ガスエキシマレーザーは、アルゴン、クリプトン、キセノンの3種類の励起分子による発振がある。アルゴンイオンレーザーは、希ガスイオンレーザー、金属蒸気イオンレーザーがある。液体レーザーは、無機液体レーザー、有機キレートレーザー、色素レーザーがある。無機液体レーザーと有機キレートレーザーは、固体レーザーに利用されているネオジムなどの希土類イオンをレーザー媒質として利用する。固体レーザーが用いるレーザー媒質は、固体の母体に、レーザー作用をする活性種がドープされたものである。固体の母体とは、結晶又はガラスである。結晶とは、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶)、YLF、YVO、YAlO、サファイア、ルビー、アレキサンドライドである。また、レーザー作用をする活性種とは、例えば、3価のイオン(Cr3+、Nd3+、Yb3+、Tm3+、Ho3+、Er3+、Ti3+)である。 Gas lasers include helium neon laser, carbon dioxide laser, excimer laser, and argon ion laser. The excimer laser includes a rare gas excimer laser and a rare gas halide excimer laser. A rare gas excimer laser oscillates by three types of excited molecules, argon, krypton, and xenon. Argon ion lasers include rare gas ion lasers and metal vapor ion lasers. Liquid lasers include inorganic liquid lasers, organic chelate lasers, and dye lasers. Inorganic liquid lasers and organic chelate lasers use rare earth ions such as neodymium, which are used in solid-state lasers, as laser media. The laser medium used by the solid-state laser is obtained by doping a solid matrix with an active species that acts as a laser. The solid matrix is a crystal or glass. The crystal is YAG (yttrium / aluminum / garnet crystal), YLF, YVO 4 , YAlO 3 , sapphire, ruby, or alexandride. In addition, the active species having a laser action are, for example, trivalent ions (Cr 3+ , Nd 3+ , Yb 3+ , Tm 3+ , Ho 3+ , Er 3+ , Ti 3+ ).

本発明に用いるレーザーには、連続発振型のレーザービームやパルス発振型のレーザービームを用いることができる。レーザービームの照射条件、例えば、周波数、パワー密度、エネルギー密度、ビームプロファイル等は、複数のトランジスタを含む積層体の厚さなどを考慮して適宜調整する。 As the laser used in the present invention, a continuous wave laser beam or a pulsed laser beam can be used. Laser beam irradiation conditions, such as frequency, power density, energy density, and beam profile, are adjusted as appropriate in consideration of the thickness of a stacked body including a plurality of transistors.

上記のレーザービームを照射する工程では、アブレーション加工を用いることを特徴としている。アブレーション加工とは、レーザービームを照射した部分、つまり、レーザービームを吸収した部分の分子結合が切断されて、光分解し、気化して蒸発する現象を用いた加工である。つまり、本発明では、レーザービームを照射して、基板10、絶縁層11、15〜17、28、35、シール材36、基板39のある部分の分子結合を切断し、光分解し、気化して蒸発させている。 In the step of irradiating the laser beam, ablation processing is used. Ablation processing is processing using a phenomenon in which a molecular bond in a portion irradiated with a laser beam, that is, a portion that has absorbed the laser beam is cut, photodecomposed, vaporized and evaporated. That is, in the present invention, a laser beam is irradiated to break molecular bonds at certain portions of the substrate 10, the insulating layers 11, 15 to 17, 28, 35, the sealing material 36, and the substrate 39, photodecompose, and vaporize. Evaporate.

また、レーザーは、紫外領域である1〜380nmの波長の固体レーザーを用いるとよい。好ましくは、1〜380nmの波長のNd:YVOレーザーを用いるとよい。その理由は、1〜380nmの波長のNd:YVOレーザーは、他の高波長側のレーザーに比べ、基板に光が吸収されやすく、アブレーション加工が可能であるからである。また、加工部の周辺に影響を与えず、加工性がよいからである。 The laser may be a solid-state laser having a wavelength of 1 to 380 nm which is an ultraviolet region. Preferably, an Nd: YVO 4 laser with a wavelength of 1 to 380 nm is used. The reason is that the Nd: YVO 4 laser having a wavelength of 1 to 380 nm is more easily absorbed by the substrate than other high wavelength lasers and can be ablated. Moreover, it is because the workability is good without affecting the periphery of the processed part.

なお、上記構成の半導体装置(図2(B)参照)において、複数のトランジスタ12を含む積層体を、基板によりさらに封止してもよい(図3(A)参照)。具体的には、基板10、39の一方又は両方の表面に、新たに、基板を設けてもよい。図示する構成では、基板10の表面に基板41を設け、基板39の表面に基板42を設けることにより、複数のトランジスタ12を含む積層体を、基板41、42により封止している。基板41、42により封止することにより、強度を向上させることができる。 Note that in the semiconductor device having the above structure (see FIG. 2B), the stack including the plurality of transistors 12 may be further sealed with a substrate (see FIG. 3A). Specifically, a substrate may be newly provided on one or both surfaces of the substrates 10 and 39. In the configuration shown in the drawing, the substrate 41 is provided on the surface of the substrate 10 and the substrate 42 is provided on the surface of the substrate 39, whereby the stacked body including the plurality of transistors 12 is sealed with the substrates 41 and 42. By sealing with the substrates 41 and 42, the strength can be improved.

基板(基体、フィルム、テープとよぶこともできる)41、42の各々は、可撓性を有する基板である。基板41、42の各々は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂(アクリルニトリル、ブタジエン、スチレンの三つが重合した樹脂)、メタクリル樹脂(アクリルともいう)、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリメチルペンテン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリウレタン等の材料、繊維質の材料(例えば紙)からなる。フィルムは、単層のフィルムでもよいし、複数のフィルムが積層したフィルムでもよい。また、その表面には、接着層が設けられていてもよい。接着層は、接着剤を含む層に相当する。 Each of the substrates (also called a substrate, a film, and a tape) 41 and 42 is a flexible substrate. Each of the substrates 41 and 42 is made of polyethylene, polypropylene, polystyrene, AS resin, ABS resin (resin in which three of acrylonitrile, butadiene and styrene are polymerized), methacrylic resin (also called acrylic), polyvinyl chloride, polyacetal, polyamide, Polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyamideimide, polymethylpentene, phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, diallyl phthalate resin, unsaturated polyester resin It consists of materials such as polyimide and polyurethane, and fibrous materials (for example, paper). The film may be a single layer film or a film in which a plurality of films are laminated. Further, an adhesive layer may be provided on the surface. The adhesive layer corresponds to a layer containing an adhesive.

基板41、42の各々の表面は、二酸化珪素(シリカ)の粉末により、コーティングされていてもよい。コーティングにより、高温で高湿度の環境下においても防水性を保つことができる。また、その表面は、インジウム錫酸化物等の導電性材料によりコーティングされていてもよい。コーティングした材料が静電気を蓄電し、薄膜トランジスタを含む積層体を静電気から保護することができる。また、その表面は、炭素を主成分とする材料(例えば、ダイヤモンドライクカーボン)によりコーティングされていてもよい。コーティングにより強度が増し、半導体装置の劣化や破壊を抑制することができる。また、基板41、42は、基材の材料(例えば樹脂)と、二酸化珪素や導電性材料や炭素を主成分とする材料とを混ぜ合わせた材料により形成してもよい。基板41、42による複数のトランジスタ12を含む積層体の封止は、基板41、42の各々の表面の層、又は基板41、42の各々の表面の接着層を加熱処理によって溶かすことにより行われる。また必要に応じて、加圧処理が行われる。 The surface of each of the substrates 41 and 42 may be coated with silicon dioxide (silica) powder. The coating can maintain waterproofness even in a high temperature and high humidity environment. Further, the surface thereof may be coated with a conductive material such as indium tin oxide. The coated material stores static electricity and can protect the stacked body including the thin film transistor from static electricity. The surface may be coated with a material containing carbon as a main component (for example, diamond-like carbon). The coating increases the strength and can suppress deterioration and destruction of the semiconductor device. The substrates 41 and 42 may be formed of a material obtained by mixing a base material (for example, resin) with silicon dioxide, a conductive material, or a material containing carbon as a main component. Sealing of the stacked body including the plurality of transistors 12 by the substrates 41 and 42 is performed by melting a surface layer of each of the substrates 41 and 42 or an adhesive layer of each surface of the substrates 41 and 42 by heat treatment. . Moreover, a pressurizing process is performed as needed.

本発明は、基板10と基板39の内側の空間に、複数のトランジスタ12を含む積層体が設けられていることを特徴とする。上記特徴により、有害な物質の侵入を抑制し、バリア性を向上させることができる。従って、信頼性を向上させることができる。 The present invention is characterized in that a stacked body including a plurality of transistors 12 is provided in a space inside the substrate 10 and the substrate 39. With the above characteristics, entry of harmful substances can be suppressed and barrier properties can be improved. Therefore, reliability can be improved.

また、基板10、39の各々の厚さは、好適には100μm以下、より好適には50μm以下、さらに好適には20μm以下である。このように、本発明は、研削工程と研磨工程を行うことによって薄型化(薄膜化)した一対の基板を用いることを特徴とする。上記特徴により、半導体装置に対して、小型化、薄型化、軽量化を実現することができる。また、フレキシブル性をもたせることができ、高付加価値化を実現することができる。 The thickness of each of the substrates 10 and 39 is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and even more preferably 20 μm or less. As described above, the present invention is characterized by using a pair of substrates that are thinned (thinned) by performing a grinding process and a polishing process. With the above features, the semiconductor device can be reduced in size, thickness, and weight. Moreover, flexibility can be given and high added value can be realized.

なお、好ましくは、基板として、ガラス基板を用いるとよい。ガラス基板は、酸素や水蒸気などに対するバリア性が高いためである。また、プラスチック基板と比較して、耐薬品性、耐溶剤性に優れるためである。 Note that a glass substrate is preferably used as the substrate. This is because the glass substrate has a high barrier property against oxygen, water vapor, and the like. Moreover, it is because it is excellent in chemical resistance and solvent resistance compared with a plastic substrate.

なお、上記の作成工程では、基板上に薄膜トランジスタを形成した例を示したが、本発明は上記の例に限定されない。半導体基板(シリコン基板)をチャネル部としたトランジスタを形成し、該半導体基板と対向するように基板を設けてもよい。そして、半導体基板と基板を薄膜化してもよい。 Note that although the example in which the thin film transistor is formed over the substrate has been described in the above production process, the present invention is not limited to the above example. A transistor using a semiconductor substrate (silicon substrate) as a channel portion may be formed, and the substrate may be provided so as to face the semiconductor substrate. Then, the semiconductor substrate and the substrate may be thinned.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態について、図4〜6の断面図と、図7の上面図を参照して説明する。図5(A)(B)は図7(A)の上面図、図6(A)は図7(B)の上面図の点Aから点Cの断面図に相当する。また、図6(B)は図7(D)の上面図の点Aと点Bの断面図に相当する。
(Embodiment 2)
Embodiments of the present invention will be described with reference to cross-sectional views of FIGS. 4 to 6 and a top view of FIG. 5A and 5B correspond to top views in FIG. 7A, and FIG. 6A corresponds to a cross-sectional view from point A to point C in the top view in FIG. 7B. FIG. 6B corresponds to a cross-sectional view taken along points A and B in the top view in FIG.

まず、基板10の一方の面上に、絶縁層11を形成する(図4(A)参照)。次に、絶縁層11上に複数のトランジスタ14を形成する。次に、複数のトランジスタ14上に絶縁層15〜17を形成する。次に、絶縁層15〜17に開口部を形成して、複数のトランジスタ14の各々のソース又はドレインに接続された導電層18〜25を形成する。 First, the insulating layer 11 is formed over one surface of the substrate 10 (see FIG. 4A). Next, a plurality of transistors 14 are formed over the insulating layer 11. Next, insulating layers 15 to 17 are formed over the plurality of transistors 14. Next, openings are formed in the insulating layers 15 to 17, and conductive layers 18 to 25 connected to the sources or drains of the plurality of transistors 14 are formed.

次に、絶縁層17と導電層18〜25上に、絶縁層43を形成する。絶縁層43は、プラズマCVD法、スパッタリング法等を用いて、珪素の酸化物、珪素の窒化物により形成する。次に、シール材36を形成する。次に、シール材36の間に、絶縁層37とスペーサー38を形成する。次に、絶縁層37とスペーサー38上に基板39を設ける。この際、絶縁層37と基板39の一方の面とが接するように、基板39を設ける。次に、シール材36を用いて、基板10と基板39とを貼り合わせる。 Next, the insulating layer 43 is formed on the insulating layer 17 and the conductive layers 18 to 25. The insulating layer 43 is formed using silicon oxide or silicon nitride by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. Next, the sealing material 36 is formed. Next, an insulating layer 37 and a spacer 38 are formed between the sealing materials 36. Next, a substrate 39 is provided on the insulating layer 37 and the spacer 38. At this time, the substrate 39 is provided so that the insulating layer 37 and one surface of the substrate 39 are in contact with each other. Next, the substrate 10 and the substrate 39 are bonded together using the sealing material 36.

次に、研削手段により、基板10の他方の面と、基板39の他方の面を研削する(図4(B)参照)。続いて、研磨手段により、研削した基板10の他方の面と、基板39の他方の面を研磨する。 Next, the other surface of the substrate 10 and the other surface of the substrate 39 are ground by a grinding means (see FIG. 4B). Subsequently, the other surface of the ground substrate 10 and the other surface of the substrate 39 are polished by a polishing means.

次に、基板10の他方の面上に、導電層81〜84を形成する(図5(A)、図7(A)参照)。導電層81〜84は、スパッタリング法、CVD法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により形成される。また、導電層81〜84は、アルミニウム(Al)又はアルミニウムを主成分とする材料、銅(Cu)又は銅を主成分とする材料、又はそれらの合金材料を用いて、膜厚0.3〜2μmの厚さで形成する。また、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、インジウム(In)及びスカンジウム(Sb)などから選択された一種又は複数種の元素と、Al、Cuとの合金材料を用いてもよい。このような元素と混合した合金材料を用いると、融点が低下し、後のリフロー工程における処理温度を低下させることができる。また、導電層81〜84は、導電層18、21、22、25と重なるように形成される。 Next, conductive layers 81 to 84 are formed over the other surface of the substrate 10 (see FIGS. 5A and 7A). The conductive layers 81 to 84 are formed by a sputtering method, a CVD method, a droplet discharge method, a screen printing method, or the like. The conductive layers 81 to 84 are made of aluminum (Al) or a material containing aluminum as a main component, copper (Cu) or a material containing copper as a main component, or an alloy material thereof. It is formed with a thickness of 2 μm. In addition, one or more elements selected from germanium (Ge), tin (Sn), gallium (Ga), zinc (Zn), lead (Pb), indium (In), scandium (Sb), and the like, and Al An alloy material with Cu may be used. When an alloy material mixed with such an element is used, the melting point is lowered, and the processing temperature in the subsequent reflow process can be lowered. In addition, the conductive layers 81 to 84 are formed so as to overlap the conductive layers 18, 21, 22, and 25.

続いて、導電層81〜84に、レーザービームを照射する(図5(B)、図7(A)参照)。レーザービームの照射により、導電層81〜84が流動化する(リフローする)と共に、基板10、絶縁層11、15〜17に開口部85〜88が形成される。そして、その開口部85〜88の各々に、導電層81〜84が充填される。そうすると、導電層81〜84は、導電層18、21、22、25と電気的に接続される。導電層18、21、22、25の一部分であって、導電層81〜84に接続される部分は、端子部ともよばれる。 Subsequently, the conductive layers 81 to 84 are irradiated with a laser beam (see FIGS. 5B and 7A). By irradiating the laser beam, the conductive layers 81 to 84 are fluidized (reflowed), and openings 85 to 88 are formed in the substrate 10 and the insulating layers 11 and 15 to 17. And each of the opening parts 85-88 is filled with the conductive layers 81-84. Then, the conductive layers 81 to 84 are electrically connected to the conductive layers 18, 21, 22, and 25. A part of the conductive layers 18, 21, 22, and 25 that is connected to the conductive layers 81 to 84 is also called a terminal portion.

なお、上記の導電層81〜84を加熱する処理は、レーザービームの照射ではなく、瞬間熱アニール(RTA)により行ってもよい。瞬間熱アニールは、不活性ガスの雰囲気下で、紫外光乃至赤外光を照射する赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数分〜数マイクロ秒の間で瞬間的に熱を加えて行う処理である。上記のどちらの方法を用いるにしても、少なくとも導電層81〜84が再結晶温度以上になり、流動性を有するようにする。 Note that the treatment for heating the conductive layers 81 to 84 may be performed by rapid thermal annealing (RTA) instead of laser beam irradiation. Instant thermal annealing uses an infrared lamp or halogen lamp that irradiates ultraviolet light or infrared light in an inert gas atmosphere, and rapidly raises the temperature within a few minutes to several microseconds. This process is performed by applying heat. Whichever method is used, at least the conductive layers 81 to 84 have a recrystallization temperature or higher and have fluidity.

次に、レーザービームを照射して、基板10、絶縁層11、15〜17、43、シール材36、基板39を切断する(図6(A)、図7(B)参照)。 Next, the substrate 10, the insulating layers 11, 15 to 17, 43, the sealing material 36, and the substrate 39 are cut by irradiation with a laser beam (see FIGS. 6A and 7B).

次に、アンテナ73、容量素子74が設けられた基板59を準備する(図7(C)参照)。アンテナ73、容量素子74の各々は、スクリーン印刷法、液滴吐出法、フォトリソグラフィ法、スパッタリング法、CVD法などを用いて形成する。図6(B)(C)には、アンテナ73の一部である導電層60、61を図示する。 Next, a substrate 59 provided with an antenna 73 and a capacitor 74 is prepared (see FIG. 7C). Each of the antenna 73 and the capacitor 74 is formed by a screen printing method, a droplet discharge method, a photolithography method, a sputtering method, a CVD method, or the like. 6B and 6C illustrate conductive layers 60 and 61 that are part of the antenna 73.

次に、導電層81、82と、基板59上の導電層60、61とが電気的に接続されるように、基板10上に、基板59を設ける(図6(B)、図7(D)参照)。導電層60、61の一部分であって、導電層81、82に接続される部分は、端子部ともいう。図示する構成では、導電層81、82と、導電層60、61の間に、導電性粒子62を含む層63(異方性導電層に相当)が設けられている。しかしながら、本発明はこの構成に制約されず、導電層81、82と、導電層60、61の間に、バンプ(突起電極)と異方性導電層の一方又は両方が設けられていてもよい。 Next, the substrate 59 is provided over the substrate 10 so that the conductive layers 81 and 82 are electrically connected to the conductive layers 60 and 61 on the substrate 59 (FIGS. 6B and 7D). )reference). A portion of the conductive layers 60 and 61 that is connected to the conductive layers 81 and 82 is also referred to as a terminal portion. In the configuration shown in the figure, a layer 63 (corresponding to an anisotropic conductive layer) including conductive particles 62 is provided between the conductive layers 81 and 82 and the conductive layers 60 and 61. However, the present invention is not limited to this configuration, and one or both of a bump (projection electrode) and an anisotropic conductive layer may be provided between the conductive layers 81 and 82 and the conductive layers 60 and 61. .

また、上記構成の半導体装置(図6(B)参照)において、複数のトランジスタ14を含む積層体を、基板により封止してもよい(図6(C)参照)。図示する構成では、基板59の表面に基板41を設け、基板39の表面に基板42を設けることにより、複数のトランジスタ14を含む積層体を、基板41、42により封止している。 In the semiconductor device having the above structure (see FIG. 6B), a stack including the plurality of transistors 14 may be sealed with a substrate (see FIG. 6C). In the configuration shown in the drawing, the substrate 41 is provided on the surface of the substrate 59 and the substrate 42 is provided on the surface of the substrate 39, whereby the stacked body including the plurality of transistors 14 is sealed with the substrates 41 and 42.

(実施の形態3)
上記の実施の形態では、基板10の他方の面上に、導電層81〜84を形成していたが、本発明はこの形態に制約されない。基板39の他方の面上に、導電層65〜68を形成してもよい(図8(A)参照)。導電層65〜68は、導電層18、21、22、25と重なるように形成される。
(Embodiment 3)
In the above embodiment, the conductive layers 81 to 84 are formed on the other surface of the substrate 10, but the present invention is not limited to this embodiment. Conductive layers 65 to 68 may be formed over the other surface of the substrate 39 (see FIG. 8A). The conductive layers 65 to 68 are formed so as to overlap with the conductive layers 18, 21, 22, and 25.

次に、導電層65〜68に、レーザービームを照射する(図8(B)参照)。レーザービームの照射により、導電層65〜68が流動化すると共に、基板39、絶縁層37、43に開口部69〜72が形成される。そして、その開口部69〜72の各々に、導電層65〜68が充填される。そして、導電層65〜68は、導電層18、21、22、25と電気的に接続される。 Next, the conductive layers 65 to 68 are irradiated with a laser beam (see FIG. 8B). By irradiation with the laser beam, the conductive layers 65 to 68 are fluidized, and openings 69 to 72 are formed in the substrate 39 and the insulating layers 37 and 43. And each of the opening parts 69-72 is filled with the conductive layers 65-68. The conductive layers 65 to 68 are electrically connected to the conductive layers 18, 21, 22, and 25.

次に、レーザービームを照射して、基板10、絶縁層11、15〜17、43、シール材36、基板39を切断する(図9(A)参照)。 Next, the substrate 10, the insulating layers 11, 15 to 17, 43, the sealing material 36, and the substrate 39 are cut by laser beam irradiation (see FIG. 9A).

次に、導電層65、66と、基板59上の導電層60、61とが電気的に接続されるように、基板39上に、基板59を設ける(図9(B)参照)。図示する構成では、導電層65、66と、導電層60、61の間に、導電性粒子62を含む層63が設けられている。 Next, the substrate 59 is provided over the substrate 39 so that the conductive layers 65 and 66 are electrically connected to the conductive layers 60 and 61 on the substrate 59 (see FIG. 9B). In the illustrated configuration, a layer 63 containing conductive particles 62 is provided between the conductive layers 65 and 66 and the conductive layers 60 and 61.

上記構成の半導体装置において、複数のトランジスタ14を含む積層体を、基板によりさらに封止してもよい(図9(C)参照)。図示する構成では、基板10の表面に基板41を設け、基板59の表面に基板42を設けている。 In the semiconductor device having the above structure, a stacked body including a plurality of transistors 14 may be further sealed with a substrate (see FIG. 9C). In the illustrated configuration, the substrate 41 is provided on the surface of the substrate 10, and the substrate 42 is provided on the surface of the substrate 59.

導電層が設けられた基板について、図10を参照して説明する。導電層が設けられた基板は、例えば、以下の2つのようなものがある。導電層は、アンテナや接続配線として機能する。 A substrate provided with a conductive layer will be described with reference to FIGS. Examples of the substrate provided with the conductive layer include the following two. The conductive layer functions as an antenna or connection wiring.

1つは、基板59上に、導電層60、61が設けられたものである(図10(A)参照)。基板59は、ポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PES(ポリエーテルサルフォン)などから形成されている。導電層60、61は、銅、銀などにより形成されている。また、導電層60、61の露出している部分は、酸化防止のため金などによりメッキが施されている。 One is a structure in which conductive layers 60 and 61 are provided over a substrate 59 (see FIG. 10A). The substrate 59 is made of polyimide, PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PC (polycarbonate), PES (polyethersulfone), or the like. The conductive layers 60 and 61 are made of copper, silver, or the like. The exposed portions of the conductive layers 60 and 61 are plated with gold or the like to prevent oxidation.

もう1つは、基板59上に、導電層60、61、保護層75が設けられたものである(図10(B)参照)。保護層75としては、基板と絶縁性の樹脂の一方又は両方が設けられている。基板はポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PES(ポリエーテルサルフォン)に相当する。絶縁性の樹脂は、液状レジストやエポキシ樹脂、シリコン樹脂、合成ゴム系樹脂に相当する。 The other is one in which conductive layers 60 and 61 and a protective layer 75 are provided over a substrate 59 (see FIG. 10B). As the protective layer 75, one or both of a substrate and an insulating resin are provided. The substrate corresponds to polyimide, PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PC (polycarbonate), PES (polyethersulfone). The insulating resin corresponds to a liquid resist, an epoxy resin, a silicon resin, or a synthetic rubber resin.

なお、基板59上の導電層60、61をアンテナとして機能させる場合、導電層60、61の形状は特に制約されない。形状としては、例えば、ダイポール、輪状(例えば、ループアンテナ)、らせん状、直方体で平坦なもの(例えば、パッチアンテナ)などがある。また、導電層60、61を形成する材料も特に制約されない、材料には、例えば、金、銀、銅等を用いればよく、そのうち、抵抗値が低い銀を用いるとよい。また、その作製方法も特に制約されず、スパッタリング法、CVD法、スクリーン印刷法、液滴吐出法(例えばインクジェット法)、ディスペンサー法等を用いるとよい。 When the conductive layers 60 and 61 on the substrate 59 function as an antenna, the shape of the conductive layers 60 and 61 is not particularly limited. Examples of the shape include a dipole, a ring (for example, a loop antenna), a spiral, and a rectangular parallelepiped (for example, a patch antenna). The material for forming the conductive layers 60 and 61 is not particularly limited. For example, gold, silver, copper, or the like may be used as the material, and silver having a low resistance value may be used. There is no particular limitation on the manufacturing method, and a sputtering method, a CVD method, a screen printing method, a droplet discharge method (for example, an inkjet method), a dispenser method, or the like is preferably used.

なお、アンテナを、直接、金属の表面に貼り付けると、金属の表面を通る磁束によって、金属にうず電流が発生する。このようなうず電流は、リーダ/ライタの磁界に対して、逆向きに発生してしまう。そこで、アンテナと導電層の間に、高い透磁率で高周波損失の少ないフェライトや金属薄膜シートを挟み、うず電流の発生を防止するとよい。本実施例は、他の実施の形態、他の実施例と自由に組み合わせることができる。 When the antenna is directly attached to the metal surface, an eddy current is generated in the metal by the magnetic flux passing through the metal surface. Such an eddy current is generated in the opposite direction to the magnetic field of the reader / writer. Therefore, it is preferable to prevent the generation of eddy current by sandwiching a ferrite or metal thin film sheet having high magnetic permeability and low high-frequency loss between the antenna and the conductive layer. This embodiment can be freely combined with other embodiment modes and other embodiments.

本発明の半導体装置の構成について、図11を参照して説明する。本発明の半導体装置100は、演算処理回路101、記憶回路103、アンテナ104、電源回路109、復調回路110、変調回路111を有する。半導体装置100は、アンテナ104と電源回路109を必須の構成要素としており、他の要素は、半導体装置100の用途に従って、適宜設けられる。 The structure of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIG. The semiconductor device 100 of the present invention includes an arithmetic processing circuit 101, a memory circuit 103, an antenna 104, a power supply circuit 109, a demodulation circuit 110, and a modulation circuit 111. The semiconductor device 100 includes the antenna 104 and the power supply circuit 109 as essential components, and other components are provided as appropriate according to the use of the semiconductor device 100.

演算処理回路101は、復調回路110から入力される信号に基づき、命令の解析、記憶回路103の制御、外部に送信するデータの変調回路111への出力などを行う。 The arithmetic processing circuit 101 performs instruction analysis, control of the storage circuit 103, output of data to be transmitted to the modulation circuit 111, and the like based on a signal input from the demodulation circuit 110.

記憶回路103は、記憶素子を含む回路と、データの書き込みやデータの読み出しを制御する制御回路を有する。記憶回路103には、少なくとも、半導体装置自体の識別番号が記憶されている。識別番号は、他の半導体装置と区別するために用いられる。また、記憶回路103は、有機メモリ、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、マスクROM(Read Only Memory)、PROM(Programmable Read Only Memory)、EPROM(Electrically Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)及びフラッシュメモリから選択された一種又は複数種を有する。有機メモリは、一対の導電層間に有機化合物を含む層が挟まれた構造を有する。有機メモリは、構造が単純であるため、作成工程を簡略化することができ、費用を削減することができる。また、構造が単純であるために、積層体の面積を小型化することが容易であり、大容量化(高集積化)を容易に実現することができる。また、不揮発性であり、電池を内蔵する必要がないという長所がある。従って、記憶回路103として、有機メモリを用いることが好ましい。 The memory circuit 103 includes a circuit including a memory element and a control circuit that controls data writing and data reading. The memory circuit 103 stores at least an identification number of the semiconductor device itself. The identification number is used to distinguish from other semiconductor devices. The memory circuit 103 includes an organic memory, a DRAM (Dynamic Random Access Memory), an SRAM (Static Random Access Memory), an FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory), a mask ROM (Read Only Memory ROM). It has one or more types selected from EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) and flash memory. An organic memory has a structure in which a layer containing an organic compound is sandwiched between a pair of conductive layers. Since the organic memory has a simple structure, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced. In addition, since the structure is simple, the area of the stacked body can be easily reduced, and a large capacity (high integration) can be easily realized. In addition, it is non-volatile and does not require a built-in battery. Therefore, it is preferable to use an organic memory as the memory circuit 103.

アンテナ104は、リーダ/ライタ112から供給された搬送波を、交流の電気信号に変換する。また、変調回路111により、負荷変調が加えられる。電源回路109は、アンテナ104が変換した交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、各回路に電源電圧を供給する。 The antenna 104 converts the carrier wave supplied from the reader / writer 112 into an AC electrical signal. Further, load modulation is applied by the modulation circuit 111. The power supply circuit 109 generates a power supply voltage using the AC electrical signal converted by the antenna 104 and supplies the power supply voltage to each circuit.

復調回路110は、アンテナ104が変換した交流の電気信号を復調し、復調した信号を、演算処理回路101に供給する。変調回路111は、演算処理回路101から供給される信号に基づき、アンテナ104に負荷変調を加える。 The demodulation circuit 110 demodulates the AC electrical signal converted by the antenna 104 and supplies the demodulated signal to the arithmetic processing circuit 101. The modulation circuit 111 applies load modulation to the antenna 104 based on the signal supplied from the arithmetic processing circuit 101.

リーダ/ライタ112は、アンテナ104に加えられた負荷変調を、搬送波として受信する。また、リーダ/ライタ112は、搬送波を半導体装置100に送信する。なお、搬送波とは、リーダ/ライタ112が発する電磁波である。本実施例は、他の実施の形態、他の実施例と自由に組み合わせることができる。 The reader / writer 112 receives the load modulation applied to the antenna 104 as a carrier wave. Further, the reader / writer 112 transmits a carrier wave to the semiconductor device 100. The carrier wave is an electromagnetic wave emitted from the reader / writer 112. This embodiment can be freely combined with other embodiment modes and other embodiments.

本発明の半導体装置125は、電磁波の送信と受信ができるという機能を活用することにより、様々な物品、様々なシステムに用いることができる。物品とは、例えば、鍵(図12(A)参照)、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類(運転免許証や住民票等)、書籍類、容器類(シャーレ等、図12(B)参照)、装身具(鞄や眼鏡等、図12(C)参照)、包装用容器類(包装紙やボトル等、図12(D)参照)、記録媒体(ディスクやビデオテープ等)、乗物類(自転車等)、食品類、衣類、生活用品類、電子機器(液晶表示装置、EL表示装置、テレビジョン装置、携帯端末等)等である。本発明の半導体装置は、上記のような様々な形状の物品の表面に貼り付けたり、埋め込んだりして、固定される。 The semiconductor device 125 of the present invention can be used for various articles and various systems by utilizing the function of transmitting and receiving electromagnetic waves. Articles include, for example, keys (see FIG. 12A), banknotes, coins, securities, bearer bonds, certificates (driver's license, resident's card, etc.), books, containers (pets, etc.) 12 (B)), accessories (such as bags and glasses, see FIG. 12 (C)), packaging containers (wrapping paper, bottles, etc., see FIG. 12 (D)), recording media (discs, video tapes, etc.) Vehicles (bicycles, etc.), foods, clothing, daily necessities, electronic devices (liquid crystal display devices, EL display devices, television devices, portable terminals, etc.). The semiconductor device of the present invention is fixed by being attached or embedded on the surface of an article having various shapes as described above.

また、システムとは、物流・在庫管理システム、認証システム、流通システム、生産履歴システム、書籍管理システム等であり、本発明の半導体装置を用いることにより、システムの高機能化、多機能化、高付加価値化を図ることができる。例えば、本発明の半導体装置を身分証明証の内部に設けておき、なおかつ、建物の入り口などに、リーダ/ライタ121を設けておく(図12(E)参照)。リーダ/ライタ121は、各人が所有する身分証明証内の認証番号を読み取り、その読み取った認証番号に関する情報を、コンピュータ122に供給する。コンピュータ122では、リーダ/ライタ121から供給された情報に基づき、入室又は退室を許可するか否かを判断する。このように、本発明の半導体装置の機能を活用することにより、高機能化、高付加価値化を実現した入退室管理システムを提供することができる。本実施例は、他の実施の形態、他の実施例と自由に組み合わせることができる。 The system is a distribution / inventory management system, an authentication system, a distribution system, a production history system, a book management system, and the like. By using the semiconductor device of the present invention, the system is highly functional, multi-functional and highly functional. Value can be added. For example, a semiconductor device of the present invention is provided inside an identification card, and a reader / writer 121 is provided at the entrance of a building or the like (see FIG. 12E). The reader / writer 121 reads an authentication number in an identification card owned by each person and supplies information related to the read authentication number to the computer 122. Based on the information supplied from the reader / writer 121, the computer 122 determines whether to permit entry or exit from the room. Thus, by utilizing the function of the semiconductor device of the present invention, an entrance / exit management system that realizes high functionality and high added value can be provided. This embodiment can be freely combined with other embodiment modes and other embodiments.

本発明の半導体装置は、トランジスタを有する。トランジスタが含む半導体層は、例えば、以下の作製工程を経て形成する。まず、スパッタリング法、LPCVD法、プラズマCVD法等により非晶質半導体層を形成する。続いて、非晶質半導体層をレーザー結晶化法、RTA法(Rapid Thermal Anneal)又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とレーザー結晶化法を組み合わせた方法等により結晶化して、結晶質半導体層を形成する。その後、得られた結晶質半導体層を所望の形状にパターニング(パターン加工)して形成する。 The semiconductor device of the present invention includes a transistor. The semiconductor layer included in the transistor is formed through the following manufacturing steps, for example. First, an amorphous semiconductor layer is formed by sputtering, LPCVD, plasma CVD, or the like. Subsequently, the amorphous semiconductor layer is subjected to laser crystallization, RTA (rapid thermal annealing) or thermal crystallization using a furnace annealing furnace, thermal crystallization using a metal element that promotes crystallization, and crystallization is promoted. A crystalline semiconductor layer is formed by crystallization by a method combining a thermal crystallization method using a metal element to be used and a laser crystallization method. Thereafter, the obtained crystalline semiconductor layer is formed by patterning (pattern processing) into a desired shape.

好ましくは、トランジスタが含む半導体層は、熱処理を伴った結晶化法と、連続発振レーザー若しくは10MHz以上の周波数で発振するレーザービームを照射する結晶化法とを組み合わせて形成するとよい。連続発振レーザー若しくは10MHz以上の周波数で発振するレーザービームを照射することで、結晶化された半導体層の表面を平坦なものとすることができる。また、半導体層の表面を平坦化することにより、半導体層の上層に形成するゲート絶縁層を薄膜化することができる。また、ゲート絶縁層の耐圧を向上させることに寄与する。 Preferably, the semiconductor layer included in the transistor is formed by a combination of a crystallization method involving heat treatment and a crystallization method of irradiating a continuous wave laser or a laser beam oscillated at a frequency of 10 MHz or higher. By irradiation with a continuous wave laser or a laser beam oscillated at a frequency of 10 MHz or higher, the surface of the crystallized semiconductor layer can be made flat. Further, by planarizing the surface of the semiconductor layer, the gate insulating layer formed over the semiconductor layer can be thinned. It also contributes to improving the breakdown voltage of the gate insulating layer.

また、トランジスタが含むゲート絶縁層は、半導体層に対し、プラズマ処理を行うことにより、表面を酸化又は窒化することで形成してもよい。例えば、He、Ar、Kr、Xeなどの希ガスと、酸素、酸化窒素、アンモニア、窒素、水素などの混合ガスを導入したプラズマ処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイクロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この高密度プラズマで生成された酸素ラジカル(OHラジカルを含む場合もある)や窒素ラジカル(NHラジカルを含む場合もある)によって、半導体層の表面を酸化又は窒化することができる。つまり、このような高密度プラズマを用いた処理により、5〜10nmの絶縁層が半導体層に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁層と半導体層との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プラズマ処理は、半導体層(結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン)を直接酸化(若しくは窒化)するため、形成されるゲート絶縁層の厚さのばらつきをきわめて小さくすることができる。また、結晶性シリコンの結晶粒界でも、強く酸化されることがないため、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で、半導体層の表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均一性が良く、界面準位密度が低いゲート絶縁層を形成することができる。 The gate insulating layer included in the transistor may be formed by oxidizing or nitriding the surface of the semiconductor layer by performing plasma treatment. For example, it is formed by plasma treatment in which a rare gas such as He, Ar, Kr, or Xe and a mixed gas such as oxygen, nitrogen oxide, ammonia, nitrogen, or hydrogen are introduced. When excitation of plasma in this case is performed by introducing microwaves, high-density plasma can be generated at a low electron temperature. The surface of the semiconductor layer can be oxidized or nitrided by oxygen radicals (which may include OH radicals) or nitrogen radicals (which may include NH radicals) generated by this high-density plasma. That is, an insulating layer having a thickness of 5 to 10 nm is formed on the semiconductor layer by such treatment using high-density plasma. Since the reaction in this case is a solid-phase reaction, the interface state density between the insulating layer and the semiconductor layer can be extremely low. Such a high-density plasma treatment directly oxidizes (or nitrides) a semiconductor layer (crystalline silicon or polycrystalline silicon), so that variations in thickness of the formed gate insulating layer can be extremely reduced. . In addition, since it is not strongly oxidized even at the crystal grain boundary of crystalline silicon, a very preferable state is obtained. That is, by performing solid-phase oxidation of the surface of the semiconductor layer by the high-density plasma treatment shown here, the gate insulating layer has good uniformity and low interface state density without causing an abnormal oxidation reaction at the grain boundary. Can be formed.

なお、ゲート絶縁層は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁層のみを用いてもよいし、それに加えて、プラズマや熱反応を利用したCVD法で酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁層を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密度プラズマで形成した絶縁層をゲート絶縁層の一部又は全部に含むトランジスタは、特性のばらつきを小さくすることができる。 Note that only an insulating layer formed by high-density plasma treatment may be used as the gate insulating layer, and in addition, a silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, or the like may be formed by a CVD method using plasma or thermal reaction. An insulating layer may be deposited and stacked. In any case, a transistor including an insulating layer formed by high-density plasma in part or all of the gate insulating layer can reduce variation in characteristics.

また、連続発振レーザー若しくは10MHz以上の周波数で発振するレーザービームを照射しながら、一方向に走査して結晶化させた半導体層は、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向をチャネル長方向(チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向)に合わせてトランジスタを配置し、なおかつ、ゲート絶縁層の作製方法に上記の方法を採用することにより、特性ばらつきが小さく、しかも電界効果移動度が高いトランジスタを得ることができる。 Further, a semiconductor layer which is crystallized by scanning in one direction while irradiating a continuous wave laser or a laser beam oscillating at a frequency of 10 MHz or more has a characteristic that crystals grow in the scanning direction of the beam. By arranging the transistor so that the scanning direction is aligned with the channel length direction (the direction in which carriers flow when a channel formation region is formed), and adopting the above method as a method for manufacturing a gate insulating layer, characteristic variation And a transistor with high field-effect mobility can be obtained.

なお、トランジスタが含む半導体層とゲート絶縁層や、その他の絶縁層は、プラズマ処理を用いて形成する場合がある。このようなプラズマ処理は、電子密度が1×1011cm−3以上であり、プラズマの電子温度が1.5eV以下で行うことが好ましい。より詳しくは、電子密度が1×1011cm−3以上1×1013cm−3以下で、プラズマの電子温度が0.5eV以上1.5eV以下で行うことが好ましい。 Note that a semiconductor layer, a gate insulating layer, and other insulating layers included in the transistor may be formed by plasma treatment. Such plasma treatment is preferably performed at an electron density of 1 × 10 11 cm −3 or more and an electron temperature of plasma of 1.5 eV or less. More specifically, it is preferable that the electron density is 1 × 10 11 cm −3 or more and 1 × 10 13 cm −3 or less and the plasma electron temperature is 0.5 eV or more and 1.5 eV or less.

プラズマの電子密度が高密度であり、被処理物(例えば、トランジスタが含む半導体層、ゲート絶縁層等)付近での電子温度が低いと、被処理物に対するプラズマによる損傷を防止することができる。また、プラズマの電子密度が1×1011cm−3以上と高密度であるため、プラズマ処理を用いて、被照射物を酸化または窒化することよって形成される酸化物または窒化物は、CVD法やスパッタリング法等により形成された薄膜と比較して膜厚等が均一性に優れ、且つ緻密な膜を形成することができる。また、プラズマの電子温度が1.5eV以下と低いため、従来のプラズマ処理や熱酸化法と比較して低温度で酸化または窒化処理を行うことができる。たとえば、ガラス基板の歪点よりも100度以上低い温度でプラズマ処理を行っても十分に酸化または窒化処理を行うことができる。 When the electron density of plasma is high and the electron temperature in the vicinity of an object to be processed (for example, a semiconductor layer included in a transistor, a gate insulating layer, or the like) is low, damage to the object to be processed can be prevented. In addition, since the electron density of plasma is as high as 1 × 10 11 cm −3 or more, an oxide or nitride formed by oxidizing or nitriding an irradiation object using plasma treatment is a CVD method. Compared with a thin film formed by sputtering or the like, the film thickness is excellent in uniformity and a dense film can be formed. In addition, since the electron temperature of plasma is as low as 1.5 eV or less, oxidation or nitridation can be performed at a lower temperature than conventional plasma treatment or thermal oxidation. For example, even if the plasma treatment is performed at a temperature lower by 100 degrees or more than the strain point of the glass substrate, the oxidation or nitridation treatment can be sufficiently performed.

本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置及びその作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. 本発明の半導体装置を説明する図。6A and 6B illustrate a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置を説明する図。6A and 6B illustrate a semiconductor device of the present invention.

Claims (22)

第1の基板のトランジスタと、
前記トランジスタ上の第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース又はドレインに接続された導電層と、
前記導電層上の第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層上の第2の基板と、を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板の各々の厚さは、100μm以下であることを特徴とする半導体装置。
A transistor on a first substrate;
A first insulating layer on the transistor;
A conductive layer connected to the source or drain of the transistor through an opening provided in the first insulating layer;
A second insulating layer on the conductive layer;
A second substrate on the second insulating layer,
Each of the first substrate and the second substrate has a thickness of 100 μm or less.
請求項1において、
前記第1の基板と前記第2の基板の少なくとも一方は、ガラス基板であることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
At least one of the first substrate and the second substrate is a glass substrate.
請求項1において、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に、少なくとも、シール材とスペーサーの一方を有することを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
A semiconductor device comprising at least one of a sealant and a spacer between the first substrate and the second substrate.
第1の基板のトランジスタと、
前記トランジスタ上の第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース又はドレインに接続された第1の導電層と、
前記第1の導電層上の第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記第1の導電層に接続された第2の導電層と、
前記第2の導電層上の第3の絶縁層と、
前記第3の絶縁層上の第2の基板と、を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板の各々の厚さは、100μm以下であることを特徴とする半導体装置。
A transistor on a first substrate;
A first insulating layer on the transistor;
A first conductive layer connected to a source or a drain of the transistor through an opening provided in the first insulating layer;
A second insulating layer on the first conductive layer;
A second conductive layer connected to the first conductive layer through an opening provided in the second insulating layer;
A third insulating layer on the second conductive layer;
A second substrate on the third insulating layer,
Each of the first substrate and the second substrate has a thickness of 100 μm or less.
請求項4において、
前記第1の基板と前記第2の基板の少なくとも一方は、ガラス基板であることを特徴とする半導体装置。
In claim 4,
At least one of the first substrate and the second substrate is a glass substrate.
請求項4において、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に、少なくとも、シール材とスペーサーの一方を有することを特徴とする半導体装置。
In claim 4,
A semiconductor device comprising at least one of a sealant and a spacer between the first substrate and the second substrate.
第1の基板の一方の面上に、半導体層、第1の絶縁層及び第1の導電層を含むトランジスタと、
前記トランジスタ上の第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース又はドレインに接続された第2の導電層と、
前記第1の導電層又は前記第2の導電層に接続された第1の端子部と、
前記第2の絶縁層および前記第2の導電層上の第3の絶縁層と、
前記第3の絶縁層上の第2の基板と、
第3の基板と、
前記第3の基板の一方の面上の第3の導電層と、
前記第3の導電層に接続された第2の端子部と、
前記第1の基板の他方の面上の第4の導電層と、を有し、
前記第4の導電層は、前記第1の基板と前記第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記第1の端子部に電気的に接続され、
前記第2の端子部は、前記第4の導電層に電気的に接続され、
前記第1の基板の他方の面と前記第3の基板の一方の面は、対向するように設けられ、
前記第1の端子部と前記第2の端子部は重なっており、
前記第1の基板と前記第2の基板の各々の厚さは、100μm以下であることを特徴とする半導体装置。
A transistor including a semiconductor layer, a first insulating layer, and a first conductive layer on one surface of the first substrate;
A second insulating layer on the transistor;
A second conductive layer connected to the source or drain of the transistor through an opening provided in the second insulating layer;
A first terminal connected to the first conductive layer or the second conductive layer;
A third insulating layer on the second insulating layer and the second conductive layer;
A second substrate on the third insulating layer;
A third substrate;
A third conductive layer on one side of the third substrate;
A second terminal connected to the third conductive layer;
A fourth conductive layer on the other surface of the first substrate,
The fourth conductive layer is electrically connected to the first terminal portion through an opening provided in the first substrate and the second insulating layer,
The second terminal portion is electrically connected to the fourth conductive layer,
The other surface of the first substrate and the one surface of the third substrate are provided to face each other,
The first terminal portion and the second terminal portion overlap,
Each of the first substrate and the second substrate has a thickness of 100 μm or less.
請求項7において、
前記第1の基板と前記第2の基板の少なくとも一方は、ガラス基板であることを特徴とする半導体装置。
In claim 7,
At least one of the first substrate and the second substrate is a glass substrate.
請求項7において、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に、少なくとも、シール材とスペーサーの一方を有することを特徴とする半導体装置。
In claim 7,
A semiconductor device comprising at least one of a sealant and a spacer between the first substrate and the second substrate.
請求項7において、
前記第2の端子部は、少なくとも、異方性導電層とバンプの一方を介して、前記第4の導電層に電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 7,
The semiconductor device, wherein the second terminal portion is electrically connected to the fourth conductive layer through at least one of an anisotropic conductive layer and a bump.
第1の基板の一方の面上に、半導体層、第1の絶縁層及び第1の導電層を含むトランジスタと、
前記トランジスタ上の第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース又はドレインに接続された第2の導電層と、
前記第1の導電層又は前記第2の導電層に接続された第1の端子部と、
前記第2の絶縁層および前記第2の導電層上の第3の絶縁層と、
一方の面が前記第3の絶縁層に接するように設けられた第2の基板と、
第3の基板と、
前記第3の基板の一方の面上の第3の導電層と、
前記第3の導電層に接続された第2の端子部と、
前記第2の基板の他方の面上の第4の導電層と、を有し、
前記第4の導電層は、前記第2の基板と前記第3の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記第1の端子部に電気的に接続され、
前記第2の端子部は、前記第4の導電層に電気的に接続され、
前記第2の基板の他方の面と前記第3の基板の一方の面は、対向するように設けられ、
前記第1の端子部と前記第2の端子部は重なっており、
前記第1の基板と前記第2の基板の各々の厚さは、100μm以下であることを特徴とする半導体装置。
A transistor including a semiconductor layer, a first insulating layer, and a first conductive layer on one surface of the first substrate;
A second insulating layer on the transistor;
A second conductive layer connected to the source or drain of the transistor through an opening provided in the second insulating layer;
A first terminal connected to the first conductive layer or the second conductive layer;
A third insulating layer on the second insulating layer and the second conductive layer;
A second substrate provided so that one surface is in contact with the third insulating layer;
A third substrate;
A third conductive layer on one side of the third substrate;
A second terminal connected to the third conductive layer;
A fourth conductive layer on the other surface of the second substrate,
The fourth conductive layer is electrically connected to the first terminal portion through an opening provided in the second substrate and the third insulating layer,
The second terminal portion is electrically connected to the fourth conductive layer,
The other surface of the second substrate and the one surface of the third substrate are provided to face each other,
The first terminal portion and the second terminal portion overlap,
Each of the first substrate and the second substrate has a thickness of 100 μm or less.
請求項11において、
前記第1の基板と前記第2の基板の少なくとも一方は、ガラス基板であることを特徴とする半導体装置。
In claim 11,
At least one of the first substrate and the second substrate is a glass substrate.
請求項11において、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に、少なくとも、シール材とスペーサーの一方を有することを特徴とする半導体装置。
In claim 11,
A semiconductor device comprising at least one of a sealant and a spacer between the first substrate and the second substrate.
請求項11において、
前記第2の端子部は、少なくとも、異方性導電層とバンプの一方を介して、前記第4の導電層に電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 11,
The semiconductor device, wherein the second terminal portion is electrically connected to the fourth conductive layer through at least one of an anisotropic conductive layer and a bump.
第1の基板の一方の面上にトランジスタを形成し、
前記トランジスタ上に第1の絶縁層を形成し、
前記第1の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース又はドレインに接続された導電層を形成し、
前記導電層上に第2の絶縁層を形成し、
前記第2の絶縁層の表面と第2の基板の一方の面が接するように、前記第2の絶縁層上に前記第2の基板を設け、
前記第1の基板と前記第2の基板の各々の厚さが100μm以下になるまで、前記第1の基板の他方の面および前記第2の基板の他方の面を薄膜化し、
前記第1の基板、前記第1の絶縁層、前記第2の絶縁層及び前記第2の基板を切断して、前記第1の基板、前記トランジスタ及び前記第2の基板を含む積層体を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a transistor on one side of the first substrate;
Forming a first insulating layer on the transistor;
Forming a conductive layer connected to a source or a drain of the transistor through an opening provided in the first insulating layer;
Forming a second insulating layer on the conductive layer;
Providing the second substrate on the second insulating layer such that the surface of the second insulating layer and one surface of the second substrate are in contact with each other;
Thinning the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate until the thickness of each of the first substrate and the second substrate is 100 μm or less,
The first substrate, the first insulating layer, the second insulating layer, and the second substrate are cut to form a stacked body including the first substrate, the transistor, and the second substrate. A method for manufacturing a semiconductor device.
請求項15において、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に、少なくとも、シール材とスペーサーの一方を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
In claim 15,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein at least one of a sealant and a spacer is formed between the first substrate and the second substrate.
第1の基板の一方の面上にトランジスタを形成し、
前記トランジスタ上に第1の絶縁層を形成し、
前記第1の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース又はドレインに接続された第1の導電層を形成し、
前記第1の導電層上に第2の絶縁層を形成し、
前記第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記第1の導電層に接続された第2の導電層を形成し、
前記第2の導電層上に第3の絶縁層を形成し、
前記第3の絶縁層の表面と第2の基板の一方の面が接するように、前記第3の絶縁層上に前記第2の基板を設け、
前記第1の基板と前記第2の基板の各々の厚さが100μm以下になるまで、前記第1の基板の他方の面および前記第2の基板の他方の面を薄膜化し、
前記第1の基板、前記第1の絶縁層、前記第2の絶縁層、前記第3の絶縁層及び前記第2の基板を切断して、前記第1の基板、前記トランジスタ及び前記第2の基板を含む積層体を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a transistor on one side of the first substrate;
Forming a first insulating layer on the transistor;
Forming a first conductive layer connected to a source or a drain of the transistor through an opening provided in the first insulating layer;
Forming a second insulating layer on the first conductive layer;
Forming a second conductive layer connected to the first conductive layer through an opening provided in the second insulating layer;
Forming a third insulating layer on the second conductive layer;
Providing the second substrate on the third insulating layer such that the surface of the third insulating layer and one surface of the second substrate are in contact with each other;
Thinning the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate until the thickness of each of the first substrate and the second substrate is 100 μm or less,
The first substrate, the first insulating layer, the second insulating layer, the third insulating layer, and the second substrate are cut to form the first substrate, the transistor, and the second substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising forming a stacked body including a substrate.
請求項17において、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に、少なくとも、シール材とスペーサーの一方を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
In claim 17,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein at least one of a sealant and a spacer is formed between the first substrate and the second substrate.
第1の基板の一方の面上に、半導体層、第1の絶縁層及び第1の導電層を含むトランジスタを形成し、
前記トランジスタ上に第2の絶縁層を形成し、
前記第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース又はドレインに接続された第2の導電層と、前記第2の導電層に接続された第1の端子部を形成し、
前記第2の絶縁層、前記第2の導電層及び前記第1の端子部上に第3の絶縁層を形成し、
前記第3の絶縁層の表面と第2の基板の一方の面が接するように、前記第3の絶縁層上に前記第2の基板を設け、
前記第1の基板と前記第2の基板の各々の厚さが100μm以下になるまで、前記第1の基板の他方の面および前記第2の基板の他方の面を薄膜化し、
前記第1の基板の他方の面上に、前記第1の端子部と重なる第3の導電層を形成し、
前記第3の導電層にレーザービームを照射して、前記第1の端子部が露出するような開口部を形成し、かつ、前記開口部に前記第3の導電層を充填させ、
前記第3の導電層と第2の端子部が電気的に接続されるように、前記第1の基板の他方の面と、前記第2の端子部と第4の導電層が設けられた第3の基板の一方の面とが向かい合うように、前記第3の基板を設けることを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a transistor including a semiconductor layer, a first insulating layer, and a first conductive layer over one surface of the first substrate;
Forming a second insulating layer on the transistor;
A second conductive layer connected to the source or drain of the transistor and a first terminal portion connected to the second conductive layer are formed through an opening provided in the second insulating layer. And
Forming a third insulating layer on the second insulating layer, the second conductive layer, and the first terminal portion;
Providing the second substrate on the third insulating layer such that the surface of the third insulating layer and one surface of the second substrate are in contact with each other;
Thinning the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate until the thickness of each of the first substrate and the second substrate is 100 μm or less,
Forming a third conductive layer overlapping the first terminal portion on the other surface of the first substrate;
Irradiating the third conductive layer with a laser beam to form an opening that exposes the first terminal portion, and filling the third conductive layer in the opening;
The other surface of the first substrate, the second terminal portion, and the fourth conductive layer are provided so that the third conductive layer and the second terminal portion are electrically connected. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising providing the third substrate so that one surface of the third substrate faces the other.
請求項19において、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に、少なくとも、シール材とスペーサーの一方を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
In claim 19,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein at least one of a sealant and a spacer is formed between the first substrate and the second substrate.
第1の基板の一方の面上に、半導体層、第1の絶縁層及び第1の導電層を含むトランジスタを形成し、
前記トランジスタ上に第2の絶縁層を形成し、
前記第2の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース又はドレインに接続された第2の導電層と、前記第2の導電層に電気的に接続された第1の端子部を形成し、
前記第2の絶縁層、前記第2の導電層及び前記第1の端子部上に第3の絶縁層を形成し、
前記第3の絶縁層の表面と第2の基板の一方の面が接するように、前記第3の絶縁層上に前記第2の基板を設け、
前記第1の基板と前記第2の基板の各々の厚さが100μm以下になるまで、前記第1の基板の他方の面および前記第2の基板の他方の面を薄膜化し、
前記第2の基板の他方の面上に、前記第1の端子部と重なるような第3の導電層を形成し、
前記第3の導電層にレーザービームを照射して、前記第1の端子部が露出するような開口部を形成し、かつ、前記開口部に前記第3の導電層が充填させ、
前記第3の導電層と第2の端子部が電気的に接続されるように、前記第2の基板の他方の面と、前記第2の端子部と第4の導電層が設けられた第3の基板の一方の面とが向かい合うように、前記第3の基板を設けることを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a transistor including a semiconductor layer, a first insulating layer, and a first conductive layer over one surface of the first substrate;
Forming a second insulating layer on the transistor;
A second conductive layer connected to the source or drain of the transistor through an opening provided in the second insulating layer; and a first terminal electrically connected to the second conductive layer Forming part,
Forming a third insulating layer on the second insulating layer, the second conductive layer, and the first terminal portion;
Providing the second substrate on the third insulating layer such that the surface of the third insulating layer and one surface of the second substrate are in contact with each other;
Thinning the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate until the thickness of each of the first substrate and the second substrate is 100 μm or less,
Forming a third conductive layer overlying the first terminal portion on the other surface of the second substrate;
Irradiating the third conductive layer with a laser beam to form an opening that exposes the first terminal portion, and filling the third conductive layer into the opening,
The second surface of the second substrate, the second terminal portion, and the fourth conductive layer are provided so that the third conductive layer and the second terminal portion are electrically connected. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising providing the third substrate so that one surface of the third substrate faces the other.
請求項21において、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に、少なくとも、シール材とスペーサーの一方を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
In claim 21,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein at least one of a sealant and a spacer is formed between the first substrate and the second substrate.
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